林文燔

(黎明职业大学 信息与电子工程学院，福建 泉州 362000)

电磁曲射炮是一种利用电磁感应原理，由电磁力给弹丸加速，弹丸从中获得发射动能的武器，具有无火焰烟雾、噪音低、无有害气体、储能密度高、初速度大、成本低等特点，得到国内外的广泛关注[1]。目前，国外虽已对电磁曲射炮的控制系统有计划地开始进行实用性研究和野外试验，但仍没解决电磁曲射炮耗电量大、能量储存小型化的问题；国内的电磁曲射炮发展也正逐步实现电磁线圈炮及重接炮装备实体化，但仍存在储能装置大、精度不够等问题[2-3]。基于此，本文选取单片机STC15W4K32S4、TFmini Plus激光雷达等，设计一种小型模拟电磁曲射炮控制系统，探索电磁曲射炮的发射控制方案。

1 方案设计

系统主要由控制模块、舵机模块、炮管发射控制模块、TFmini Plus激光雷达测距模块和电源模块组成。采用STC15W4K32S4单片机作为主控芯片；用TFmini Plus激光雷达采集距离数据；双舵机云台控制炮台角度和TFmini Plus激光雷达方向；LCD显示模块作为整个系统的交互界面，调整舵机角度；电源模块和继电器控制电磁曲射炮的充电和发射。控制系统构成如图1所示。

图1 模拟电磁曲射炮的控制系统

TFmini Plus激光雷达将收集到的信息通过串口通信发送给STC15W4K32S4单片机主控模块，主控模块信息处理后控制舵机给出相应的偏转角与俯仰角。电源分别给主控模块和升压模块供电，升压模块通过升压快速给储能电容充电，最后由继电器控制电磁曲射炮的发射。

设计的电磁曲射炮具备手动打靶和自动寻靶两种模式。……